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复合酶法辅助提取的桑葚多糖结构表征及生物有效性
1
作者 李学玲 李梦绮 +2 位作者 李素丽 郭洁 任四妹 《中国酿造》 北大核心 2025年第7期119-125,共7页
为优化复合酶解法桑葚多糖提取工艺条件,采用复合酶(纤维素酶、果胶酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶)法提取桑葚多糖,运用单因素和正交试验优化其提取工艺条件;采用红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)等对桑葚多糖进行结构表征,建立体外消化模... 为优化复合酶解法桑葚多糖提取工艺条件,采用复合酶(纤维素酶、果胶酶、碱性蛋白酶和木瓜蛋白酶)法提取桑葚多糖,运用单因素和正交试验优化其提取工艺条件;采用红外光谱、扫描电子显微镜(SEM)等对桑葚多糖进行结构表征,建立体外消化模型模拟桑葚多糖的体外消化过程探究其生物有效性。结果表明,桑葚多糖的最佳复合酶提取工艺条件为:纤维素酶、果胶酶、碱性蛋白酶、木瓜蛋白酶添加量分别为2.0%、2.0%、1.4%、0.2%;料液比1∶80(g∶mL),酶解pH值5,酶解时间20 min,酶解温度50℃。在此最佳工艺条件下,桑葚多糖得率达65.64%。结构表征表明,桑葚多糖分子质量为250139 kDa,主要由葡萄糖(26.25%)和半乳糖(25.20%)构成。桑葚多糖不具备晶体结构,形态结构为层状和孔隙结构。生物有效性分析结果表明,复合酶解法制备桑葚多糖生物利用度(37.69%)优于单一酶提取法(25.32%)和热水浸提法(17.53%)。 展开更多
关键词 桑葚多糖 复合酶法 提取工艺 结构表征 生物有效性
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复配物料对污染土壤镉铅生物有效性与玉米镉铅累积的影响 被引量：1
2
作者 和嘉璇 刘梦丽 +5 位作者 梁新然 李博 吴龙华 魏恒 李元 湛方栋 《云南农业大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第2期154-162,共9页
【目的】探讨复配物料对镉铅污染土壤的钝化效应。【方法】采集云南某矿区周边镉铅污染农田土壤,开展室内盆栽试验,研究6种物料(0.10%石灰、1.00%海泡石、0.07%钙镁磷肥和1.00%腐殖性有机肥)两两复配施用对土壤化学性质、镉铅形态与有... 【目的】探讨复配物料对镉铅污染土壤的钝化效应。【方法】采集云南某矿区周边镉铅污染农田土壤,开展室内盆栽试验,研究6种物料(0.10%石灰、1.00%海泡石、0.07%钙镁磷肥和1.00%腐殖性有机肥)两两复配施用对土壤化学性质、镉铅形态与有效性、玉米镉铅含量的影响。【结果】添加复配物料可使土壤pH值和阳离子交换量分别提高4.8%~24.3%和23.6%~86.1%;使镉铅在土壤胶体中的分配比例分别显著提高35.8%~87.3%和43.1%~87.4%;使土壤镉铅低活性形态占比提高,其中,施用石灰+海泡石可使土壤弱酸提取态镉占比(14.5%)显著降低、残渣态镉占比(22.5%)显著升高,施用石灰+钙镁磷肥可使土壤弱酸提取态铅占比(16.1%)显著降低、残渣态铅占比(28.8%)显著升高。与对照相比,石灰+钙镁磷肥处理对土壤镉铅的钝化效果较好,土壤DTPA提取态镉铅含量分别降低16.6%和18.9%,玉米地上部镉铅含量分别降低23.2%和9.1%;石灰+腐殖性有机肥处理对玉米生长效果最好,玉米根和茎生物量分别提高22.8%和56.9%。相关性分析表明:土壤镉铅有效态含量与土壤pH呈显著负相关;土壤镉铅弱酸提取态含量与玉米地上部镉铅含量呈显著或极显著正相关。【结论】复配物料可改善污染土壤理化性质、降低土壤镉铅生物有效性及玉米植株镉铅含量,其中,石灰+钙镁磷肥复配施用可使土壤镉铅向低活性形态转变,显著降低了土壤镉铅有效态含量和玉米地上部镉铅含量,可作为镉铅污染土壤修复的较佳选择。 展开更多
关键词 复配物料 污染土壤 镉铅 化学形态 生物有效性
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污染水稻土淹水-落干过程土壤铁形态转化及元素生物有效性的原位监测 被引量：1
3
作者 赵万通 王雨枫 +4 位作者 刘哲 黄巧云 易层 冯雄汉 王小明 《土壤学报》 北大核心 2025年第1期141-152,共12页
针对我国水稻土重金属污染问题,以广东韶关大宝山矿区污染水稻土为研究对象,通过淹水-落干培养实验,结合化学提取、薄膜扩散梯度技术(DGT)和相关分析,探究了磷酸盐(P)或腐殖酸(HA)添加对土壤铁(Fe)形态及相关元素生物有效性的影响。结... 针对我国水稻土重金属污染问题,以广东韶关大宝山矿区污染水稻土为研究对象,通过淹水-落干培养实验,结合化学提取、薄膜扩散梯度技术(DGT)和相关分析,探究了磷酸盐(P)或腐殖酸(HA)添加对土壤铁(Fe)形态及相关元素生物有效性的影响。结果表明:淹水2 d至42 d,酸溶性Fe^(2+)、无定形Fe(Fe_(ox))和Fe活化度分别由1.5 g·kg^(–1)升至4.8 g·kg^(–1)、6.6 g·kg^(–1)升至10.1 g·kg^(–1)、21%升至29%,添加P或HA处理中无定形Fe含量均降低。土壤落干后,Fe_(ox)和Fe活化度分别快速下降至7.4 g·kg^(–1)和21.6%。对于CaCl_(2)提取态重金属,土壤淹水14 d后降至最低,而落干后砷(As)、镉(Cd)、铜(Cu)和锌(Zn)分别快速增至0.1、0.4、0.3和7.0 mg·kg^(–1);在淹水初期P处理和HA处理的As含量较对照分别提升了80%和35%,但降低了Cu、Zn和Cd含量,添加HA造成CaCl_(2)提取态Cu、Zn、Cd减少率均大于67%。淹水过程中,DGT提取态P、Fe含量先增加后减小,Zn含量逐渐降低;土壤有效态P、As含量主要受有效态Fe控制;添加P或HA处理均降低了淹水前期有效Zn含量。上述结果为重金属污染土壤修复和农业安全利用提供了重要的科学依据。 展开更多
关键词 水稻土 铁氧化物 重金属 磷 薄膜扩散梯度技术 生物有效性
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土壤硒与有机质的作用机制及其对生物有效性的研究进展 被引量：2
4
作者 来素涵 孙阳阳 +1 位作者 李帅 王晓波 《中国无机分析化学》 北大核心 2025年第2期218-230,共13页
硒(Se)是一种天然存在的类金属元素,缺乏和过量均会对人体造成危害,由于饮食是人体摄入硒的主要来源,了解环境中硒的分布和生物有效性是评估硒相关健康问题的关键。土壤有机质是控制硒生物有效性的重要土壤组分,因此深入了解土壤硒与有... 硒(Se)是一种天然存在的类金属元素,缺乏和过量均会对人体造成危害,由于饮食是人体摄入硒的主要来源,了解环境中硒的分布和生物有效性是评估硒相关健康问题的关键。土壤有机质是控制硒生物有效性的重要土壤组分,因此深入了解土壤硒与有机质的作用机制及其对生物有效性的影响具有重要意义。对土壤硒与有机质的生物和非生物的作用机制进行总结发现:土壤有机质对硒的生物作用与非生物作用过程实际上是相关联的;对于非生物作用机制来说,现有假说并不能完全解释硒与有机质的相互作用,仍需进一步深入研究硒与有机质的作用机制;有机质结合态硒的形成和分解产生源汇效应,在硒的生物有效性中发挥双重作用,维持着土壤中生物有效硒的动态平衡;此外,施用有机肥影响着硒形态的转化及有机质与硒的相互作用进而影响土壤中硒的有效性。但目前依然面临着土壤有机质结合态硒(OM-Se)的表征方法、在微生物介导的过程中土壤有机质对硒形态转化及生物有效性的影响、有机质与硒非生物作用机制、OM-Se对生物有效性增加或降低的影响等难题亟待解决。厘清土壤硒与有机质的作用机制,有助于评估土壤有效硒的含量,丰富硒生物强化的应用,有效避免硒缺乏和硒中毒等问题。 展开更多
关键词 土壤硒 有机质 作用机制 生物有效性
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水稻土淹排水过程中各形态硫对镉生物有效性的调控作用
5
作者 李轶湑 夏冰 +6 位作者 应蓉蓉 胡哲伟 许芳源 高文静 胡鹏杰 陈红枫 岳正波 《江苏农业科学》 北大核心 2025年第3期206-214,共9页
为了深入了解硫在水稻土淹排水过程中的形态转化特征以及各形态硫对镉的生物有效性的调控作用,采集2种不同硫含量的天然水稻土表层土壤,设置低硫(L)、高硫(H)、外源添加硫酸盐(L+S)不同处理组,进行淹水-排水培养试验,借助薄膜扩散梯度技... 为了深入了解硫在水稻土淹排水过程中的形态转化特征以及各形态硫对镉的生物有效性的调控作用,采集2种不同硫含量的天然水稻土表层土壤,设置低硫(L)、高硫(H)、外源添加硫酸盐(L+S)不同处理组,进行淹水-排水培养试验,借助薄膜扩散梯度技术(DGT)和土壤连续提取技术,表征土壤镉的生物有效性和土壤固相中各形态硫、镉的含量。结果表明,提高土壤硫含量有助于降低镉的生物有效性。H、L+S组在淹水阶段DGT提取镉含量降低的速度更快,H、L+S组的DGT提取镉在淹水期的下降幅度分别为52.1%、41.4%,高于L组9.8%的下降幅度。水溶性硫酸盐、吸附性硫酸盐在水稻土淹水阶段中逐渐转化为还原性无机硫(RIS),在排水阶段中则相反;大部分外源添加的硫酸盐在水稻土淹水阶段转化为有机硫形态。RIS含量是决定水稻土镉生物有效性的关键性因素,酸提取态镉是与镉生物有效性关联性最强的镉形态;RIS中的主要成分酸挥发性硫化物、铬还原硫化物、水溶性亚硫酸盐与酸提取态镉具有强相关性,分别为-0.81、-0.66、-0.74(P<0.01)。硫元素形态在水稻土淹排水过程中发生规律性变化,还原性无机硫形态在土壤镉固定化过程中发挥主要作用,研究结果有助于更好地理解硫元素对水稻土中镉元素的调控作用。 展开更多
关键词 硫 形态转化 水稻土 镉 生物有效性 薄膜扩散梯度技术 调控作用
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土壤湿度对重金属污染物的生物有效性和生态毒性影响 被引量：2
6
作者 龚冰 王徐鹏 +1 位作者 应蓉蓉 仇浩 《生态毒理学报》 北大核心 2025年第1期48-61,共14页
土壤湿度的波动可能通过改变土壤的物理、化学和生物学性质显著影响重金属在土壤中的形态、转化及归宿,对农产品安全、动物和人体健康产生潜在风险。本研究以多重金属污染土壤为介质,典型土壤岗哨动物线蚓(Enchytraeus crypticus)为受... 土壤湿度的波动可能通过改变土壤的物理、化学和生物学性质显著影响重金属在土壤中的形态、转化及归宿,对农产品安全、动物和人体健康产生潜在风险。本研究以多重金属污染土壤为介质,典型土壤岗哨动物线蚓(Enchytraeus crypticus)为受试生物,探究了不同土壤湿度下,线蚓对污染土壤中Cd、Cr、Cu和Zn的动态累积和毒性响应过程。结果显示,土壤湿度改变了土壤中重金属的有效态浓度及线蚓对重金属的累积速率,进而影响了线蚓的存活率与繁殖率。具体而言,与较高的土壤湿度(80%田间持水量)相比,较低的土壤湿度(50%田间持水量)条件下土壤中Cd、Cr、Cu和Zn的有效态浓度含量普遍更低,这可能和不同土壤湿度条件下土壤中CO_(2)浓度有关。线蚓体内重金属累积量与暴露时间呈正相关关系,在不同土壤湿度下,线蚓体内Cd和Zn含量差异明显,在50%田间持水量下,线蚓体内Cd和Zn的浓度分别为17.2 mg·kg^(-1)和458 mg·kg^(-1),而在80%田间持水量下则高达39.5 mg·kg^(-1)和601 mg·kg^(-1),即土壤湿度越大体内累积的重金属含量越多,但土壤湿度对线蚓体内Cr和Cu影响不大。线蚓的存活率和繁殖率随土壤湿度的增加而降低,这与体内重金属浓度的增加有关。研究结果增进了对土壤重金属在湿度变化条件下形态转化规律及其内在机制的认识,对评估全球变暖背景下农田土中重金属复合污染风险具有重要意义。 展开更多
关键词 湿度变化 重金属复合污染 线蚓 生物有效性 动态毒性
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基于蒙特卡罗模拟和相对生物有效性的锑矿区健康风险评估
7
作者 谢青 任伯帜 《中国有色金属学报》 北大核心 2025年第1期336-352,共17页
通过系统采集和分析锡矿山地区181个土壤样品中潜在有毒元素(PTEs)浓度,基于传统健康风险评估方法和概率方法开展风险评估。除Pb外,土壤中Zn、Cd、Hg、As、Mn和Sb的含量均超过湖南省背景值。结果表明:采用传统健康风险评估方法时,土壤中... 通过系统采集和分析锡矿山地区181个土壤样品中潜在有毒元素(PTEs)浓度,基于传统健康风险评估方法和概率方法开展风险评估。除Pb外,土壤中Zn、Cd、Hg、As、Mn和Sb的含量均超过湖南省背景值。结果表明:采用传统健康风险评估方法时,土壤中PTEs对成人与儿童存在非致癌和致癌风险,其总非致癌风险均值分别为3.92和2.00,致癌风险均值为3.09×10^(-3)和1.69×10^(-3)。土壤样品的非致癌和致癌风险率达100%,实际的健康风险水平被高估。采用概率方法评估时,总非致癌风险均值分别为1.74和1.03,大于风险值1的概率为34.80%和21.83%;总致癌风险均值分别为2.63×10^(-4)和6.80×10^(-4),存在不可接受风险概率为36.92%和52.72%。在采用概率方法评估时引入RBA后,非致癌风险可忽略不计,不可接受致癌风险率降幅达50%。此外,经口摄入土壤是主要的暴露途径,儿童皮肤表面黏着系数对健康风险影响较大。 展开更多
关键词 锑矿区 土壤PTEs 概率风险评估 相对生物有效性(RBA) 参数修正
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滨海湿地土壤生物有效性磷分级方法的比较分析
8
作者 林旺 韩润泽 +2 位作者 张雅棉 黄凌风 钟宏韬 《厦门大学学报(自然科学版)》 北大核心 2025年第3期501-510,共10页
[目的]土壤生物有效性磷是滨海湿地土壤养分循环的关键指标.本研究旨在通过对两种目前常用生物有效性磷分级方法的比较,探究更为合理的滨海湿地土壤生物有效性磷分级方法.[方法]以福建省漳江口红树林国家级自然保护区的光滩、红树林和... [目的]土壤生物有效性磷是滨海湿地土壤养分循环的关键指标.本研究旨在通过对两种目前常用生物有效性磷分级方法的比较,探究更为合理的滨海湿地土壤生物有效性磷分级方法.[方法]以福建省漳江口红树林国家级自然保护区的光滩、红树林和互花米草(Spartina alterniflora)除治区3类湿地土壤为研究对象,使用改进的Hedley分级方法和基于生物有效性的磷素(biologically-based phosphorus,BBP)分级方法对土壤磷生物有效性特征进行分析.[结果]1)Hedley法结果显示光滩的NH_(4)Cl-P含量显著高于红树林和互花米草除治区(P<0.05),红树林的NaOH-P_(o)(有机磷)含量显著高于光滩和互花米草除治区(P<0.05),互花米草除治区的HCl-P含量显著高于光滩和红树林(P<0.05);BBP法结果显示光滩的CaCl_(2)-P含量显著高于红树林和互花米草除治区(P<0.05),红树林的HCl-P含量显著高于光滩和互花米草除治区(P<0.05),两种方法结果都表明红树林湿地总生物有效性磷含量最高.2)两种方法最主要的差别在于中等生物有效性有机磷含量,Hedley法远高于BBP法;同时易利用磷、中等生物有效性无机磷和顽固态磷含量也存在显著差异(P<0.05),前两者Hedley法较高,而顽固态磷含量则BBP法较高.[结论]本研究结果显示Hedley法与BBP法在滨海湿地生物有效性磷分级分析上有显著差异,但现有证据还不足以论证哪一种方法更准确,需要在后续研究中增加样本量和环境参数并结合时空尺度以获取更多关键证据.尽管如此,本研究为红树林等滨海生态系统的保护提供了科学依据. 展开更多
关键词 滨海湿地 红树林 土壤磷 生物有效性分级方法
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农田土壤中微塑料对抗生素的吸附和生物有效性的影响
9
作者 汪庆 赵毅然 +5 位作者 顾卫敏 郭欣妍 孙少静 孙岩 杨生娟 刘艺冉 《环境污染与防治》 北大核心 2025年第7期109-116,I0023,共9页
微塑料和抗生素都是新型污染物,在农田环境中无处不在。微塑料有体积小、比表面积大、表面易附着微生物的特性,能作为载体吸附环境中的抗生素污染物,对农田环境中抗生素的迁移和耐药基因的传播具有潜在促进作用,因此微塑料会增大抗生素... 微塑料和抗生素都是新型污染物,在农田环境中无处不在。微塑料有体积小、比表面积大、表面易附着微生物的特性,能作为载体吸附环境中的抗生素污染物,对农田环境中抗生素的迁移和耐药基因的传播具有潜在促进作用,因此微塑料会增大抗生素污染产生的影响,两者的联合作用引起了广泛关注。聚焦微塑料和抗生素两种新型污染物,综述了土壤微塑料与抗生素的主要来源与赋存分布,分析了微塑料对抗生素的吸附方式和作用机制,探讨了微塑料老化对微塑料吸附抗生素的影响,并重点关注了微塑料对抗生素生态毒性和抗生素耐药基因的影响,最后列举了当前存在的问题,并对未来研究方向进行展望。 展开更多
关键词 农田土壤 微塑料 抗生素 分布特征 生物有效性
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基于生物有效性的蔬菜重金属健康风险精细化评估研究进展
10
作者 刘龙一 马娇阳 +5 位作者 侬代倩 宗大鹏 王成尘 王海波 杨金木 向萍 《环境化学》 北大核心 2025年第5期1652-1665,共14页
近年来我国蔬菜重金属污染问题受到了广泛关注,目前蔬菜重金属污染健康风险评估模型主要基于总量和生物可给性进行,可能高估重金属的健康风险,而以重金属的生物有效性作为评价基础能够进一步精细化健康风险评估.本文综述了蔬菜重金属生... 近年来我国蔬菜重金属污染问题受到了广泛关注,目前蔬菜重金属污染健康风险评估模型主要基于总量和生物可给性进行,可能高估重金属的健康风险,而以重金属的生物有效性作为评价基础能够进一步精细化健康风险评估.本文综述了蔬菜重金属生物有效性健康风险评估的方法(健康风险评价公式、体内模型、体外模型),同时分析了蔬菜中重金属生物有效性的影响因素,主要包括矿物质、营养成分、微塑料和食品的加工处理方法,并提出构建以生物有效性为基础的健康风险评估模型可以实现健康风险精细化评价.未来,可以将共培养细胞模型应用于重金属生物有效性研究,添加胰腺等其他器官作为生物有效性的测定终点,并关注重蔬菜中生物有效态重金属对不同人群的影响. 展开更多
关键词 重金属 生物有效性 蔬菜 体内模型 体外模型
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自然环境中铬的形态和生物有效性研究及分析技术进展
11
作者 孙欣源 赵九江 郭莹莹 《岩矿测试》 北大核心 2025年第3期502-515,共14页
铬(Cr)污染已成为全球关注的环境问题,严重威胁生态系统和人类健康。铬在自然环境中主要以三价Cr(Ⅲ)和六价Cr(Ⅵ)形态存在,其形态转化受湿度、pH、氧化还原电位、微生物等环境理化性质的影响。本文综述了近五年来自然环境中铬的形态分... 铬(Cr)污染已成为全球关注的环境问题,严重威胁生态系统和人类健康。铬在自然环境中主要以三价Cr(Ⅲ)和六价Cr(Ⅵ)形态存在,其形态转化受湿度、pH、氧化还原电位、微生物等环境理化性质的影响。本文综述了近五年来自然环境中铬的形态分析及生物有效性的研究进展,重点探讨了铬的价态和形态变化、铬的形态分析技术、铬的生物有效性及其评价方法。不同学科有多种铬化学形态分类方法,如Tessier法、BCR法等,这些方法从不同角度丰富了对铬的认识,为评估铬污染风险和治理提供依据,但实际应用需根据目的和场景进行选择。此外,在对铬价态影响因素深入了解的基础上,总结了薄膜扩散梯度技术(DGT)、X射线吸收精细结构光谱(XAFS)、机器学习、基因测序等先进检测技术进展,介绍了以氧化石墨烯为代表的应用于传感器的新材料,这些新技术和新材料大大提高了检测Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的选择性和灵敏度,Cr(Ⅲ)、Cr(Ⅵ)的检测限可达0.073μmol/L、0.36μmol/L,从而有助于人们更好地认识铬的生物有效性。未来研究应进一步探索铬在不同环境介质中的迁移机制和靶向毒性机制,开发更加简便、快速、低成本的检测技术,以满足实际环境监测需求,为铬污染的环境风险评估、生态修复和健康风险管理提供更全面、更精确的解决方案。 展开更多
关键词 铬 形态分析 生物有效性 毒性 薄膜扩散梯度技术 X射线吸收精细结构光谱
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新烟碱类杀虫剂哌虫啶在3种典型土壤中的生物有效性 被引量：2
12
作者 谢慧 李金玲 +4 位作者 刘瑞源 王世霖 黄炜 李旭龙 于世亮 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期254-261,共8页
为探究新烟碱类杀虫剂哌虫啶在3种典型土壤中的降解及其生物有效性,本研究在室内模拟土壤生境,以赤子爱胜蚯蚓和哌虫啶分别作为受试模式生物和目标污染物,采用蚯蚓生物富集量和间接生物测量法,研究哌虫啶在不同类型土壤中的生物有效性... 为探究新烟碱类杀虫剂哌虫啶在3种典型土壤中的降解及其生物有效性,本研究在室内模拟土壤生境,以赤子爱胜蚯蚓和哌虫啶分别作为受试模式生物和目标污染物,采用蚯蚓生物富集量和间接生物测量法,研究哌虫啶在不同类型土壤中的生物有效性。研究结果表明:哌虫啶在棕壤、红壤和黑土中的降解半衰期分别为11.45~12.62、12.42~14.38 d和5.19~10.21 d,在3种典型土壤中的降解速度为黑土>棕壤>红壤。哌虫啶在蚯蚓体内的生物累积量随其在土壤中含量的增加而增大,在10 mg·kg^(-1)哌虫啶处理下,棕壤、红壤和黑土中蚯蚓体内哌虫啶的含量分别为190、210 ng·g^(-1)和160 ng·g^(-1),生物富集法研究表明,哌虫啶在黑土中的生物有效性较低,在红壤和棕壤中的生物有效性相对较高。不同处理的蚯蚓受到哌虫啶的氧化胁迫,其蛋白质含量、抗氧化酶活性、谷胱甘肽巯基转移酶活性和丙二醛含量具有显著的差异性(P<0.05),各指标在黑土中受到的影响较小,在棕壤和红壤中受到的影响较大,哌虫啶在有机质含量丰富的黑土中生物有效性较弱,而在棕壤和红壤中生物有效性较强。 展开更多
关键词 哌虫啶 蚯蚓 生物有效性 降解
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玉米秸秆水热生物炭施用对土壤重金属Cd生物有效性和微生物群落的影响 被引量：7
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作者 郎乾乾 李艳梅 +4 位作者 夏宇 王超 刘振刚 邹国元 孙钦平 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第6期1303-1311,共9页
为了探究玉米秸秆水热生物炭(简称水热炭)施用对镉(Cd)污染土壤的修复效果及作用机制,通过盆栽试验,分析了不同水热炭在不同添加率下(1%和3%)对土壤Cd生物有效性和作物吸收的影响,并探究了不同条件下的微生物群落结构。结果表明:与对照... 为了探究玉米秸秆水热生物炭(简称水热炭)施用对镉(Cd)污染土壤的修复效果及作用机制,通过盆栽试验,分析了不同水热炭在不同添加率下(1%和3%)对土壤Cd生物有效性和作物吸收的影响,并探究了不同条件下的微生物群落结构。结果表明:与对照相比,水热炭施用显著提高了土壤有机质和溶解性有机碳含量,土壤中二乙烯三胺五乙酸提取的Cd(DTPA-Cd)和油菜叶片Cd含量分别降低了5.01%~20.98%和10.82%~34.16%。提高水热温度和水热炭添加率有助于降低土壤DTPA-Cd含量。此外,施用水热炭显著增强了根际土壤细菌的多样性和丰度,且明显改变了微生物群落结构。与对照组相比,施用水热炭显著降低了根际土壤中Actinobacteriota的相对丰度,提高了Proteobacteria和Bacteroidota的相对丰度。冗余分析表明土壤溶解性有机碳含量是影响根际土壤细菌群落结构的关键因素。因此,水热炭对重金属污染土壤有很大的修复潜力,但其对土壤重金属的长期效应有待进一步研究。 展开更多
关键词 水热炭化 水热炭 重金属 生物有效性 微生物群落
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土壤-植物系统中硒的生物有效性及其影响因素研究进展 被引量：5
14
作者 杨忠兰 翟凡 +5 位作者 温莉 颜蒙蒙 肖嬴 张永浩 姚锋先 曾希柏 《农业资源与环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期464-472,共9页
硒的生物有效性是决定硒在土壤-植物系统中转运、积累的关键因素,然而目前关于该方面研究进展还缺乏系统的总结和论述。本文结合赣南富硒脐橙调查研究结果,以硒在土壤-植物系统中的运移为切入点,系统总结和论述了硒在土壤-植物系统中的... 硒的生物有效性是决定硒在土壤-植物系统中转运、积累的关键因素,然而目前关于该方面研究进展还缺乏系统的总结和论述。本文结合赣南富硒脐橙调查研究结果,以硒在土壤-植物系统中的运移为切入点,系统总结和论述了硒在土壤-植物系统中的氧化-还原、吸收、转运过程,探讨了土壤理化性质、微生物、施肥、农艺管理和植物生长阶段等对硒生物有效性和迁移的影响,并提出未来硒的研究热点:土壤微生物活性与硒生物地球化学循环的耦合关系;植物生长、果实品质与硒代谢相关的分子机制;结合同位素示踪技术和薄膜扩散梯度(DGT)技术原位探究硒在生物地球化学中的归趋。本综述可为土壤硒生物有效性调控、植物体系中硒的有效积累和农艺生物强化富硒措施方面的研究提供理论参考。 展开更多
关键词 硒生物有效性 土壤-植物系统 硒转运 赣南脐橙 硒形态
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玉米秸秆对煤矸石中重金属释放及生物有效性的影响 被引量：2
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作者 徐秀月 王宁宁 +3 位作者 董慧林 王杰 韦荣乖 王可伟 《河南农业科学》 北大核心 2024年第6期58-66,共9页
为研究秸秆对煤矸石重金属释放及生物有效性的影响,向煤矸石中添加不同比例(0%、1%、2%、5%、10%)的玉米秸秆,研究其对煤矸石中铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)和镉(Cd)等重金属释放及赋存形态的影响。结果表明,玉米秸秆的添加... 为研究秸秆对煤矸石重金属释放及生物有效性的影响,向煤矸石中添加不同比例(0%、1%、2%、5%、10%)的玉米秸秆,研究其对煤矸石中铁(Fe)、锰(Mn)、铜(Cu)、锌(Zn)、铅(Pb)和镉(Cd)等重金属释放及赋存形态的影响。结果表明,玉米秸秆的添加促进了煤矸石中Fe、Mn的快速释放,且秸秆添加比例越高,浸出液中Fe、Mn的质量浓度越高,试验结束时(秸秆腐解180 d)秸秆添加量为10%的处理组中Fe、Mn的质量浓度分别达到459.30、47.30 mg/L;玉米秸秆的添加整体上促进了煤矸石中Cu、Zn的释放,抑制了煤矸石中Pb的溶出,对Cd的溶出影响不明显。总体上,秸秆添加促进了煤矸石中Fe、Mn由可还原态向可交换态及可氧化态转化,Cu由可交换态及可还原态向可氧化态转化,使Zn由可还原态转化为可交换态。重金属RAC风险评价结果显示,各重金属中活性形态占比大小依次为Mn>Zn>Cu>Fe>Cd>Pb,秸秆的添加使煤矸石中Mn、Zn活性形态占比升高,秸秆添加量为5%的处理组煤矸石中Cu、Cd活性形态占比最低。综上,玉米秸秆添加量为5%时对煤矸石中的Cu、Pb、Cd有固定作用,但同时会活化煤矸石中的Mn、Zn,在使用玉米秸秆对煤矸石进行修复改良时,应关注煤矸石中Mn、Zn活性的变化,以防对环境造成二次污染。 展开更多
关键词 玉米秸秆 煤矸石 重金属 释放 生物有效性
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稻秆生物炭添加对红壤性水稻土磷素生物有效性的影响 被引量：3
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作者 马长林 高博涵 王艳玲 《农业环境科学学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第7期1533-1541,共9页
为明确稻秆生物炭添加对红壤性水稻土磷生物有效性组分的影响,基于水稻种植的盆栽试验,采用模拟生物活化的磷素分析方法(BBP法),分析了生物炭在不施加(CK)、施加一年(B1)和两年(B2)条件下,不同水稻生育期稻田土壤中可溶性磷(CaCl_(2)-P... 为明确稻秆生物炭添加对红壤性水稻土磷生物有效性组分的影响,基于水稻种植的盆栽试验,采用模拟生物活化的磷素分析方法(BBP法),分析了生物炭在不施加(CK)、施加一年(B1)和两年(B2)条件下,不同水稻生育期稻田土壤中可溶性磷(CaCl_(2)-P)、易被酶矿化的有机磷(Enzyme-P)、易被有机酸活化释放的磷(Citrate-P)和潜在无机磷(HCl-P)4个组分磷与全磷(TP)、有效磷(Bray-P)及磷素活化系数(PAC)的变化差异和影响因素。研究表明:与CK相比,B1处理的稻田土壤TP、Bray-P及BBP磷组分均无显著变化;B2处理稻田土壤TP、Bray-P、Citrate-P和HCl-P含量均显著增加,而CaCl_(2)-P、Enzyme-P含量无显著变化。随着水稻生育期的延长,各处理HCl-P/TP均显著上升;B2处理下CaCl_(2)-P/TP与Enzyme-P/TP均显著上升。相关分析表明:生物炭添加后稻田土壤Bray-P、TP与土壤pH显著正相关;CaCl_(2)-P与HCl-P、TP显著正相关,与土壤有效铁呈显著负相关;Citrate-P与TP、HCl-P极显著正相关,与Enzyme-P、pH显著正相关,与土壤有效铝极显著负相关。稻秆生物炭通过影响稻田土壤pH、有效铁和有效铝含量,间接地调控且显著增加了红壤性稻田土壤中TP、Bray-P、PAC及生物有效磷组分含量,稻秆生物炭的合理施用有利于农田生态环境保护和土壤磷素有效性的提升。 展开更多
关键词 稻秆生物炭 红壤性水稻土 盆栽试验 水稻 生物有效性磷
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外源磷添加会增加不同年限稻田磷素生物有效性 被引量：3
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作者 曹华 李欢 +2 位作者 樊慧琳 牛犇 王艳玲 《土壤学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第2期515-526,共12页
为明确不同数量外源磷添加对稻田磷生物有效性组分的影响,以江西鹰潭孙家小流域内新稻田(NP,2~3 a)、中期稻田(MP,20~30 a)和老稻田(OP,400~500 a)为研究对象,基于不同浓度外源磷[0(CK)、125(P1)、250(P2)、500(P3)、625(P4)、750(P5)mg... 为明确不同数量外源磷添加对稻田磷生物有效性组分的影响,以江西鹰潭孙家小流域内新稻田(NP,2~3 a)、中期稻田(MP,20~30 a)和老稻田(OP,400~500 a)为研究对象,基于不同浓度外源磷[0(CK)、125(P1)、250(P2)、500(P3)、625(P4)、750(P5)mg·kg^(-1)(以P计)]添加的淹水培养实验(0~80 d),采用模拟生物活化的磷素分级方法(BBP法),分析了淹水条件下外源磷添加后稻田BBP组分磷的增量(Δ)动态变化,探讨了各组分磷增量的相关关系及影响因素。结果表明:淹水条件下,稻田有效磷(Bray-P)及BBP组分磷增量随磷添加量的增加而显著增加。BBP组分磷增量由小到大依次为:氯化钙磷增量(ΔCa-P)、酶提取磷增量(ΔEn-P)、柠檬酸磷增量(ΔCi-P)、盐酸磷(ΔHC-P)。培养15天时,新稻田ΔCa-P与ΔCi-P达到最大值;培养60天时,中期稻田ΔCa-P、ΔEn-P、ΔHC-P及ΔBray-P达到最大值;而老稻田中各组分磷随时间变化不明显。通径分析表明:外源添加磷对新稻田和老稻田ΔBray-P有显著直接正效应。外源磷添加虽能显著增加稻田磷素生物组分有效性,但其增量最大值的出现时段不同,新稻田与中期稻田中生物有效磷增量最大值分别出现在磷添加后的第15天与60天,因此,适时适量地施用磷肥对稻田磷素肥力提升与稻田磷素流失风险管控具有重要意义。 展开更多
关键词 稻田 磷素分级法(BBP) 磷生物有效性 磷添加 通径分析
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桂西北岩溶地质高背景和矿业活动叠加区土壤剖面镉分布特征及生物有效性 被引量：2
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作者 王艺惠 文鑫 +3 位作者 钟聪 朱槟栾 苏丹妮 王成 《地球科学与环境学报》 CAS 北大核心 2024年第1期81-95,共15页
桂西北岩溶地质高背景与矿业活动叠加,导致土壤污染风险增大,对粮食和生态安全构成了潜在威胁。以广西河池地区典型岩溶地质高背景与矿业活动叠加区作为研究区域,采集了3条水稻田土壤剖面(0~100 cm)样品,分析镉(Cd)的空间分布特征和生... 桂西北岩溶地质高背景与矿业活动叠加,导致土壤污染风险增大,对粮食和生态安全构成了潜在威胁。以广西河池地区典型岩溶地质高背景与矿业活动叠加区作为研究区域,采集了3条水稻田土壤剖面(0~100 cm)样品,分析镉(Cd)的空间分布特征和生物有效性,结合富集因子法、风险评价指数等对土壤剖面Cd污染状况与生态风险进行了评估。结果表明:3条剖面土壤Cd在表层(0~20 cm)均显著富集,表明在土壤表层有明显人为来源的重金属Cd积累。根据国家标准《土壤环境质量:农用地土壤污染风险管控标准(试行)》(GB 15618—2018),距离矿区较远的两条剖面土壤Cd含量有个别样品超过农用地土壤污染风险筛选值,而靠近矿区的剖面则有90%的土壤样品超过农用地土壤风险管控值。研究区土壤剖面Cd含量主要受控于地质背景、农业耕作和矿业活动等多因素相互叠加,不同剖面含量差异主要取决于距离矿区的远近,同一剖面则与土壤pH值和有机质含量有关。土壤剖面Cd主要以铁锰结合态、离子交换态和残渣态存在,其生物有效性主要受控于土壤Cd总含量、pH值、有机质含量以及铁锰氧化物的固定作用,表现出远离矿区的土壤剖面以及土壤表层的生物有效性相对较高的特点。 展开更多
关键词 重金属 镉 土壤剖面 富集特征 形态分布 生物有效性 岩溶地区 广西
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油菜磷素吸收和土壤生物有效性磷对碳、磷添加的响应 被引量：2
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作者 张海帆 赵普生 郭涛 《植物营养与肥料学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第11期2072-2081,共10页
【目的】研究不同磷水平紫色土中油菜磷素吸收以及土壤生物有效性磷含量对外源碳、磷的响应,挖掘不同磷水平条件下,碳、磷提高土壤磷素有效性的潜力。【方法】供试高磷土壤取自蔬菜地,有效磷、全磷含量分别为163.23 mg/kg、1.72 g/kg,... 【目的】研究不同磷水平紫色土中油菜磷素吸收以及土壤生物有效性磷含量对外源碳、磷的响应,挖掘不同磷水平条件下,碳、磷提高土壤磷素有效性的潜力。【方法】供试高磷土壤取自蔬菜地,有效磷、全磷含量分别为163.23 mg/kg、1.72 g/kg,低磷土壤取自粮田,有效磷和全磷含量分别为3.93 mg/kg、0.31 g/kg。油菜盆栽试验设置不加碳不加磷(CK)、添加磷(+P)、添加碳(+C)、加碳加磷(+C+P)4个处理,碳源为葡萄糖,磷为磷酸二铵。油菜种植30天后,测定油菜地上部生物量、磷含量,土壤微生物量磷(MBP)含量和磷酸酶活性,并采用基于生物有效性磷的分级方法(BBP法)测定土壤中CaCl_(2)-P、Citrate-P、Enzyme-P、HCl-P含量。【结果】低磷土壤中,+P、+C+P处理油菜地上部生物量分别较CK处理提高了239%、120%,地上部磷含量分别提高了71.43%、58.33%,而高磷土壤中,添加碳、磷(+P、+C、+C+P)对油菜的生长无显著影响,但提高了油菜地上部磷含量,+P、+C、+C+P处理分别比CK处理高出30.55%、33.45%、42.52%。与CK处理相比,低磷土壤中添加碳、磷对Enzyme-P提升最大,平均提高了2.76倍,+P、+C+P处理的CaCl_(2)-P含量分别增加24.76%、27.72%,+C处理显著提高了Citrate-P含量,添加碳、磷(+P、+C、+C+P)对HCl-P均未产生显著影响;高磷土壤中+P、+C、+C+P处理降低了土壤中的CaCl_(2)-P含量,以+C处理下降最为显著,比CK处理减少了34.45%,而Citrate-P、Enzyme-P、HCl-P含量均有所增加,其中+P、+C、+C+P处理的Citrate-P含量相较于CK处理分别显著增加了12.50%、17.43%、24.47%。低磷土壤+P、+C、+C+P处理的土壤MBP、酸性磷酸酶活性分别较CK处理提高了28.80%~59.39%、5.96%~6.69%,而高磷土壤的MBP和酸性磷酸酶活性只对+C、+C+P处理有所响应,MBP含量相较于CK处理分别提高了35.65%、37.08%,酸性磷酸酶活性分别提高了5.33%、7.76%。【结论】低磷土壤中添加磷有利于油菜的生长,在高磷土壤中,添加磷只能增加油菜地上部磷的奢侈吸收,对生物量无促进作用。低磷土壤添加磷、碳均可提升土壤磷的生物有效性,而高磷土壤磷的生物有效性对外源碳的响应更显著。因此,低磷土壤中应同时添加碳、磷提高磷肥的效应,而高磷土壤应补充有机碳提升土壤中磷的生物有效性。 展开更多
关键词 BBP法 油菜 生物有效性磷 微生物量磷 磷酸酶活性
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土壤/沉积物中植酸对砷、磷形态转化和生物有效性影响综述 被引量：3
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作者 吴博贤 艾雯妍 +2 位作者 文思颖 杨晓莉 刘雪 《生态与农村环境学报》 CAS CSCD 北大核心 2024年第4期449-460,共12页
砷(As)和磷(P)为同主族化学类似物,具有相似的化学性质和化学行为。As因赋存形态多变、极强的生物蓄积性及高毒性而被广泛关注,在土壤中主要以砷酸盐(As^(5+))形式存在。磷是植物必需营养元素,亦是引起土壤面源污染和水体富营养化的重... 砷(As)和磷(P)为同主族化学类似物,具有相似的化学性质和化学行为。As因赋存形态多变、极强的生物蓄积性及高毒性而被广泛关注,在土壤中主要以砷酸盐(As^(5+))形式存在。磷是植物必需营养元素,亦是引起土壤面源污染和水体富营养化的重要因子。土壤中磷主要以有机磷形式存在,占比40%~95%。其中植酸是重要组成部分,占总磷的20%~50%,占有机磷的50%~80%。植酸分子含有6个磷酸基团和12个可解离质子,因此可通过螯合、置换、酸化等作用强烈影响土壤中砷和磷的赋存形态和生物有效性。明确土壤中植酸对砷和磷赋存形态转化与释放的影响、过程与作用机制,对有效阻控土壤和水体砷、磷污染具有重要意义。该研究总结了土壤中砷、磷和植酸的含量、来源与赋存形态,重点阐述植酸对砷、磷赋存形态转化、生物有效性变化的影响与机制,可为降低土壤和沉积物砷、磷污染提供参考。 展开更多
关键词 土壤 植酸 砷 磷 形态转化 生物有效性
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